اندازه گیری سلنیوم در غذا برای ارزیابی ارزش غذایی و ایمنی غذا ضروری است. سلنیوم یک ماده معدنی کمیاب حیاتی برای سلامت انسان است که نقش کلیدی در سیستم‌های دفاعی آنتی اکسیدانی، متابولیسم هورمون تیروئید و عملکرد سیستم ایمنی ایفا می‌کند. با این حال، محدوده باریک آن بین سطوح مفید و سمی، اندازه گیری دقیق را بسیار مهم می‌کند. کمبود آن می‌تواند منجر به مشکلات سلامتی مانند تضعیف سیستم ایمنی و اختلالات قلبی شود، در حالی که مصرف بیش از حد آن ممکن است منجر به سمیت سلنیوم شود. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» در مورد اهمیت و روش‌های اندازه گیری سلنیوم مواد غذایی صحبت می‌کنیم.
سلنیوم مواد غذایی چیست؟
سلنیوم غذایی، شکلی از سلنیوم است که از طریق غذا مصرف می‌شود و برای حفظ عملکردهای مختلف فیزیولوژیکی در بدن انسان ضروری است. این یک ماده معدنی کمیاب است که به طور طبیعی در بسیاری از غذاها مانند آجیل (به ویژه آجیل برزیلی)، غذاهای دریایی، گوشت، غلات و لبنیات وجود دارد.
سلنیوم در رژیم غذایی معمولاً به اشکال آلی مانند سلنومتیونین و سلنوسیستئین وجود دارد که به طور موثر توسط بدن جذب و استفاده می‌شوند. این ماده از فعالیت آنزیم‌های مهم آنتی اکسیدانی مانند گلوتاتیون پراکسیداز پشتیبانی می‌کند و به دفاع ایمنی، تنظیم هورمون تیروئید و سنتز DNA کمک می‌کند. مصرف کافی سلنیوم غذایی برای جلوگیری از مشکلات سلامتی مرتبط با کمبود و ارتقاء سلامت کلی بسیار مهم است.
اهمیت اندازه گیری سلنیوم مواد غذایی
اندازه گیری سلنیوم در غذا برای اطمینان از اینکه میزان مصرف غذایی، سطوح توصیه شده مورد نیاز برای سلامت مطلوب را برآورده می‌کند، بسیار مهم است. سلنیوم یک عنصر کمیاب ضروری است که در فرآیندهای بیولوژیکی مهم مانند دفاع آنتی اکسیدانی، پاسخ ایمنی و عملکرد تیروئید نقش دارد. از آنجایی که بدن انسان نمی تواند سلنیوم را به تنهایی تولید کند، افراد باید برای تامین نیازهای خود کاملاً به منابع غذایی متکی باشند.
نظارت بر سطح سلنیوم در غذا به متخصصان تغذیه، متخصصان بهداشت و سازمان‌های نظارتی کمک می‌کند تا ارزیابی کنند که آیا جمعیت‌ها از طریق رژیم غذایی خود مقادیر کافی دریافت می‌کنند یا خیر، و به جلوگیری از کمبود سلنیوم که می‌تواند منجر به مشکلات سلامتی مانند بیماری کشان، اختلال در ایمنی و زوال شناختی شود، کمک می‌کند.
جلوگیری از مصرف بیش از حد سلنیوم نیز به همان اندازه مهم است، زیرا می‌تواند منجر به سمیتی شود که به عنوان سلنوز شناخته می‌شود و علائمی مانند اختلالات دستگاه گوارش، ریزش مو، خستگی و آسیب عصبی ایجاد می‌کند. برخی از مناطق به طور طبیعی سطوح بالایی از سلنیوم در خاک دارند که می‌تواند منجر به غلظت‌های بالا در محصولات محلی و محصولات غذایی شود.
آزمایش و تنظیم منظم محتوای سلنیوم در غذا می‌تواند از چنین مواجهه بیش از حد جلوگیری کند و ایمنی مواد غذایی و سلامت عمومی را تضمین کند. بنابراین، اندازه گیری دقیق سلنیوم برای ایجاد تعادل مناسب – یعنی تأمین مقدار کافی برای رفع نیازهای تغذیه‌ای بدون افزایش سطح آن به سطوح مضر – ضروری است.
روش‌های اندازه گیری سلنیوم مواد غذایی
در اینجا روش‌های کلیدی برای اندازه گیری سلنیوم در مواد غذایی آورده شده است که هر کدام تحت عنوان جداگانه‌ای توضیح داده شده اند:
۱. طیف سنجی جذب اتمی (AAS)
طیف سنجی جذب اتمی (AAS)، به ویژه در نوع کوره گرافیتی آن (GFAAS)، روشی رایج برای تشخیص مقادیر ناچیز سلنیوم در مواد غذایی است. در این تکنیک، نمونه‌های غذایی ابتدا با استفاده از اسید هضم می‌شوند تا سلنیوم به شکل قابل اندازه گیری آزاد شود. یک پرتو نور از نمونه اتمیزه شده عبور می‌کند و اتم‌های سلنیوم طول موج‌های خاصی از نور را جذب می‌کنند.
میزان جذب مستقیماً با غلظت سلنیوم مرتبط است. AAS به دلیل حساسیت و دقت آن برای عناصر کمیاب به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، نیاز به آماده سازی مناسب نمونه دارد و می‌تواند تحت تأثیر تداخل‌های ماتریسی قرار گیرد که ممکن است به تکنیک‌های تصحیح پس زمینه نیاز داشته باشد.
۲. طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی (ICP-MS)
ICP-MS روشی بسیار حساس و دقیق برای اندازه گیری سطح سلنیوم در مواد غذایی است. این روش شامل هضم نمونه غذایی و سپس یونیزه کردن عناصر با استفاده از پلاسمای جفت شده القایی است. سپس یون‌ها بر اساس نسبت جرم به بارشان شناسایی می‌شوند.
این روش می‌تواند سطوح بسیار پایین سلنیوم را شناسایی کرده و بین ایزوتوپ‌های مختلف آن تمایز قائل شود. ICP-MS تجزیه و تحلیل سریع، توان عملیاتی بالا و توانایی تجزیه و تحلیل چندین عنصر را به طور همزمان ارائه می‌دهد. با این حال، گران است، نیاز به اپراتور ماهر دارد و نمونه‌ها باید عاری از تداخل‌هایی مانند یون‌های چند اتمی باشند که می‌توانند بر تشخیص سلنیوم تأثیر بگذارند.
۳. طیف سنجی جذب اتمی تولید هیدرید (HG-AAS)
HG-AAS نوعی طیف سنجی جذب اتمی (AAS) است که برای بهبود حساسیت عناصری مانند سلنیوم طراحی شده است. این فرآیند با تبدیل سلنیوم موجود در نمونه به شکل هیدرید فرار (مانند سلنید هیدروژن) با واکنش آن با یک عامل کاهنده آغاز می‌شود. سپس این هیدرید وارد یک سلول کوارتز گرم شده می‌شود که در آنجا اتمیزه می‌شود و سلنیوم بر اساس جذب نور شناسایی می‌شود.
HG-AAS گزینش پذیری و محدودیت‌های تشخیص را افزایش می‌دهد و آن را برای نمونه‌های با غلظت کم مناسب می‌سازد. این روش در مقایسه با ICP-MS مقرون به صرفه است، اما برای جلوگیری از هدر رفتن هیدریدهای فرار، به روش‌های شیمیایی دقیق و بهینه سازی دقیق شرایط واکنش نیاز دارد.
۴. روش‌های فلورومتری و اسپکتروفتومتری
این روش‌ها بر اساس واکنش شیمیایی ترکیبات سلنیوم با معرف‌های خاصی هستند که رنگ یا فلورسانس قابل اندازه گیری تولید می‌کنند. به عنوان مثال، سلنیوم می‌تواند با ۲،۳-دی آمینونافتالن (DAN) واکنش دهد تا یک کمپلکس فلورسنت تشکیل دهد که سپس با استفاده از یک فلورومتر اندازه گیری می‌شود.
اگرچه این تکنیک‌ها نسبت به ICP-MS یا AAS حساسیت کمتری دارند، اما برای غربالگری معمول و زمانی که ابزار دقیق پیشرفته در دسترس نیست، مفید هستند. آن‌ها نسبتاً ساده، کم هزینه و با انجام آسان هستند، اما می‌توانند از تداخل سایر مواد در ماتریس مواد غذایی رنج ببرند و نیاز به پاکسازی دقیق نمونه و کنترل شرایط واکنش داشته باشند.
۵. طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF)
طیف سنجی XRF یک تکنیک غیرمخرب است که ترکیب عنصری نمونه‌های غذایی، از جمله سلنیوم را با تشخیص اشعه ایکس ثانویه ساطع شده از نمونه هنگام قرار گرفتن در معرض منبع اشعه ایکس اولیه، اندازه گیری می‌کند. انرژی ساطع شده مشخصه هر عنصر است و امکان تجزیه و تحلیل کیفی و کمی را فراهم می‌کند.
XRF به حداقل آماده سازی نمونه نیاز دارد و برای ماتریس‌های غذایی جامد مناسب است. برای اهداف غربالگری سریع و مقرون به صرفه است. با این حال، حساسیت آن در مقایسه با سایر روش‌های عناصر کمیاب مانند ICP-MS کمتر است و آن را برای تشخیص غلظت‌های بسیار کم سلنیوم در نمونه‌های غذایی کمتر مناسب می‌کند.